行业资讯 > 最新资讯 > 科研成果

人造碱基能像天然DNA那样连接 有助合成生物学研究

1.jpg

有助于合成生物学研究


6月10日,美国印第安纳大学和应用分子进化基金会等机构科学家证明,他们造出的两种人造DNA“字母”Z和P,能像天然DNA那样组合连接在一起,将来有望把这两个新成员纳入到活细胞中。相关论文发表在最近的《美国化学协会会刊》(JACS)上。


合成生物学家一直在竞相研究遗传基本单位的人造版。美国应用分子进化基金会的斯蒂芬·本纳说:“从根本上说,我们一直在自下而上地重新发明‘遗传字母表’。” 从新药开发到人造生命,这些人造DNA在应用方面很有前景。


早在2006年,本纳和同事就造出了两个碱基,称为Z和P,具有标准的“匹配端”(沃森—克里克结构),能通过氢键重组连接在一起形成碱基对ZP,就像天然碱基对AT和GC那样。此后不久,美国斯克里普斯研究所弗洛伊德·罗姆斯伯格领导的研究小组又造出了另外两个碱基,并证明了它们能像天然DNA那样自我复制,但他们的碱基对连接方式与天然DNA不同。


论文第一作者、印第安纳大学的米莉·乔治亚蒂斯说:“我们知道,正常的天然DNA可以形成相同的碱基组合,如AAAA或TTTT。”因为连接方式问题,罗姆斯伯格小组造出的两个碱基不能形成这种长组合。


在新研究中,乔治亚蒂斯和本纳证明了他们的Z和P能形成这种组合,就像天然DNA那样。经过X射线晶体检测,他们发现这两个碱基能自我结合,形成包含天然和非天然核苷酸的DNA链,其中ZP连接能达到6个碱基长度。他们还证明,含有ZP碱基对的DNA链具有细胞内正常DNA链的两种形式:熟悉的螺旋结构(A型)和更广泛的蛋白质结合DNA(B型)。


“DNA与不同的蛋白质结合时,通常采取不同的形式。Z和P能形成这些形式,表明含有这些碱基的DNA链在细胞中的表现就像天然DNA一样。”乔治亚蒂斯说,研究的最终目标是“创造出新东西”。


对此罗姆斯伯格也表示,这项研究令人印象深刻。ZP对“能像一对GC或一对AT那样发挥作用”。


热门排行

推荐阅读